Способ получения изоамилацетата

(51) 07 67/38 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение Способ получения изоамилацетата относится к области органического синтеза и может найти применение для получения изоамилацетата, который находит практическое применение в качестве пищевого ароматизатора и растворителя. Способ заключается во взаимодействии уксусной кислоты изоамиловым спиртом в молярных соотношениях 0,91-11,3 при облучении сверхвысокочастотными лучами мощностью 300-600 Вт, в присутствии серной кислоты (0,5-1,5 от общей массы реагирующих веществ) в течение 2-5 мин.(72) Аппазов Нурбол Орынбасарулы Шигенова Айгерим Султамураткызы Акылбеков Нургали Икрамович Тулепова Акнур Калдыбековна Сейтова Айгерим Аязбаевна Нарманова Роза Абдибековна Джиембаев Булат Жазкенович(73) Аппазов Нурбол Орынбасарулы Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Кызылординский государственный университет им. Коркыт-Ата Министерства образования и науки Республики Казахстан Изобретение относится к области органического синтеза и может найти применение для получения изоамилацетата. Изоамилацетат обладает резким фруктовым запахом, напоминающим запах груш,входит в состав эфирных масел выделенных из яблок, применяется в пищевой промышленности как идентичный натуральному пищевой ароматизатор для производства напитков,карамели,хлебобулочных изделий и др., как растворитель в лакокрасочной, кожевенной и других отраслях промышленности, в производстве кинопленки,целлулоида, парфюмерии и т.д. а) Хейфиц Л.А.,Дашунин В.М. Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии. Москва Химия, 1994 б) Исагулянц В.И. Синтетические душистые вещества. Ереван Изд-во. АН АрмССР, 1946 в) Гигиенические требования по применению пищевых добавок. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПИН 2.3.2.1293-03 от 18.04.2003. Минздрав РФ б) Химический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия, 1983. Для получения эфира уксусной кислоты применяют уксусную кислоту, уксусный ангидрид и хлорангидрид уксусной кислоты. При этерификации уксусным ангидридом добавляют иногда также уксуснокислый натрий. В качестве катализатора для реакции ацетилирования используют обычно концентрированную серную кислоту (1-60),бензолсульфокислоту, толуол- сульфокислоту и фосфорную кислоту Брюсова Л.Я. Химия и технология синтетических душистых веществ. М. Пищепромиздат, 1947. При кипячении в молярных соотношениях уксусной кислоты изоамиловым спиртом в присутствии серной кислоты (5 от общей массы реагирующих веществ) получают изоамилацетат выходом 61,7 Гитис С.С., Глаз А.И., Иванов А.В. Практикум по органической химии. М. Высшая школа, 1991. Также известен способ получения изоамилацетата пропусканием сухого газообразного хлористого водорода в течение 1-1,5 ч через смесь изоамилового спирта и избытка ледяной уксусной кислоты при комнатной температуре, смесь оставляют на 12 ч и после этого кипятят 5-6 ч, при этом выход продукта составляет 51,6 Пешекерова М.С. Практические работы по органической химии. Д. Госхимтехиздат, 1932. Недостатками перечисленных способов получения изоамилацетата являются длительность процесса, применение высокой температуры и невысокий выход продукта. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения изоамилацетата реакцией этерификации уксусной кислоты (содержащей в концентрации 70 масс. в отходе производства винилацетата) сивушным маслом, состоящим из нпропанола (22,5 масс.), изобутанола (42,0 масс.) и изоамилового спирта (35,5 масс.), при молярном соотношении уксусной кислоты к сумме спиртов 11 в присутствии смолы КУ-2-8-чС (0,8 масс.) и серной кислоты (16 масс.). Процесс проводится 4 часа при температуре 130 С в присутствии растворителя толуола. Выход изоамилацетата в 2 перерасчете на изоамиловый спирт содержащего в сивушном масле составляет 91,7 Жуков В.И.,Валькович Г.В., Гершберг М.И., Саушкин Ю.И.,Белов Г.П., Петров Ю.М., Гермашев А.И.,Волостнов С.М., Козлов Ю.П., Полоумов А.В. Способ получения сложных эфиров и/или их смесей. Патент 2127722 С 1 (1999). Недостатками этого способа являются применение высокой температуры(130 С),длительность процесса (4 ч), использование серной кислоты в большом количестве (16 масс.),применение растворителя и получение азеотропной смеси,состоящей из толуола,пропилацетата, изобутилацетата и изоамилацетата. Полученный продукт не является препаративным и может использоваться только для технических целей для приготовления растворителей. Задачей данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков. Это достигается тем, что синтез изоамилацетата осуществляется при прямой этерификации уксусной кислоты изоамиловым спиртом в молярных соотношениях 0,91-11,3 в присутствии серной кислоты (0,5-1,5 от общей массы реагирующих веществ) и облучением волнами сверхвысоких частот мощностью 300-600 Вт,продолжительностью 2-5 мин с максимальным выходом целевого продукта 76,17 масс. Технологических решений,содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого решения, нами не найдены. Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами Пример 1. Изоамилацетат. В стеклянную емкость в молярных соотношениях 11,1 помещают уксусную кислоту и изоамиловый спирт,соответственно, добавляют серную кислоту с расчетом 1 от общей массы реагирующих веществ. Реакционную смесь облучают сверхвысокочастотным облучением с частотой 245075 МГц и мощностью 450 Вт в течении 3 мин. Выход продукта определяют хроматографированием на хромато-масс спектрометре 7890 А/5975 С (США). Условия хроматографирования газовый хроматограф 7890 А с масс-селективным детектором 5975 С фирмыподвижная фаза (газ носитель) - гелий температура испарителя 160 С, сброс потока 10001 температура термостата колонки, начало 40 С (1 мин), подъем температуры 5 С в минуту,конец 150 С, при этой температуре удерживается 1 мин, общее время анализа 24 мин режим ионизации масс- детектора методом электронного удара. Капиллярная хроматографическая колонка -5,длина колонки 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм,неподвижная фаза диметилполисилоксан. Время удержания изоамилацетата составляет 7,2 мин. Выход изоамилацетата при данных условиях составляет 76,17. Пример 2. Изоамилацетат. При проведении реакции в течении 2 мин и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают изоамилацетат с выходом 72,10. Пример 3. Изоамилацетат. При проведении реакции в течении 3 мин и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают изоамилацетат с выходом 76,07. Пример 4. Изоамилацетат. При проведении реакции в течении 4 мин и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают изоамилацетат с выходом 75,75. Пример 5. Изоамилацетат. При проведении реакции в течении 5 мин и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают изоамилацетат с выходом 73,94. Пример 6. Изоамилацетат. При проведении реакции при мощности СВЧ облучения 300 Вт и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1,получают изоамилацетат с выходом 71,85. Пример 7. Изоамилацетат. При проведении реакции при мощности СВЧ облучения 600 Вт и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1,получают изоамилацетат с выходом 73,64. Пример 8. Изоамилацетат. При проведении реакции в присутствии 0,5 серной кислоты от общей массы реагирующих веществ и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1,получают изоамилацетат с выходом 75,64. Пример 9. Изоамилацетат. При проведении реакции в присутствии 1,5 серной кислоты от общей массы реагирующих веществ и в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11 и при всех условиях, аналогичных примеру 1,получают изоамилацетат с выходом 72,28. Пример 10. Изоамилацетат. При проведении реакции в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 0,91 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают изоамилацетат с выходом 73,44. Пример 11. Изоамилацетат. При проведении реакции в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11,2 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают изоамилацетат с выходом 75,85. Пример 12. Изоамилацетат. При проведении реакции в соотношении уксусная кислотаизоамиловый спирт 11,3 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают изоамилацетат с выходом 75,70. Из сравнения примеров 1-12 видно, что наиболее оптимальными условиями проведения реакции этерификации уксусной кислоты изопропанолом в условиях сверхвысокочастотного облучения являются мощность СВЧ-облучения 450 Вт,продолжительность 3 мин,соотношение катализатора от общей массы реагирующих веществ 1, соотношение исходных реагентов уксусная кислотаизоамиловый спирт 11,1. При этих условиях выход целевого продукта изоамилацетата достигает 76,17. Использование предлагаемого способа получения изоамилацетата обеспечивает по сравнению с известным способом следующее преимущество 1. Исключается применение высокой температуры 2. Исключается применение растворителя 3. Получение препаративно чистого продукта 4. Существенно сокращается продолжительность процесса 5. Существенно сокращается количество серной кислоты применяемого в качестве катализатора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения изоамилацетата, включающий взаимодействие уксусной кислоты изоамиловым спиртом в молярных соотношениях 0,91-11,3,отличающийся тем, что для проведения реакции используют сверхвысокочастотное облучение мощностью 300-600 Вт, в качестве катализатора используют серную кислоту в количестве 0,5-1,5 от общей массы реагирующих веществ и процесс ведут в течение 2-5 мин.